減少全球塵排放55%，旱地“活皮膚”，每年防止釋放約7億噸塵土

圖為生物土壤結皮

為了治理土地荒漠化，守護人類的地球家園，科研人員們致力于研究調查各種植被，并在各種地區因地制宜地發展出了許多治理方式。其中有一種被稱為全球旱地“活皮膚”，它覆蓋著全球12%左右的地表，每年能夠防止釋放約7億噸塵土，等于減少全球塵排放55%，可以稱得上全球干燥和極寒地區治理土地荒漠化的“靈丹妙藥”。這種旱地“活皮膚”就是生物土壤結皮。生物土壤結皮到底是什么，又能發揮怎樣的作用呢？

圖為生物土壤結皮

生物土壤結皮，也稱為隱花土壤結皮或者微生物土壤結皮。之所以會得此名，是因為土壤微生物和藻類等隱花植物等在土壤最上層幾毫米共同形成的薄層生物組織群落。生物土壤結皮主要存在于各大洲干燥和極寒地區的曠野地帶，因為惡劣條件抑制了維管植物的生長，從而形成了大片空曠的荒地，這為生物土壤結皮的形成提供了必要的條件。

圖為土壤

結皮的生物成分主要包括土壤細菌、微真菌，以及藍藻等藻類、地衣和苔蘚。藍藻和綠藻通常首先在裸露的地面上定居繁殖，為接下來的地衣和苔蘚的生長提供穩定的土壤層。土壤中的絲狀藍藻為結皮增加黏性，當氣候濕潤時，這些生物在土壤中移動并在其身后留下粘性物質，將土壤顆粒粘合到位，從而有效防止了土壤的水土流失，保持了土壤穩定、水分和肥力。

生物土壤結皮可根據結皮的形態分為四類。在偏溫暖、少有冷凍氣候且藍藻占主導地位的地區，生物土壤結皮常常較為扁平。如果這些地區地衣或苔蘚占主導地位的話，生物土壤結皮就偏向粗糙不平。在多冷凍和霜凍氣候，藍藻占主導地位的地區，生物土壤結皮常常形成一座座小尖峰，這些地區地衣或苔蘚占主導地位時，結皮則形成顆粒狀的土塊。可以說，氣候和土壤生物都會對生物土壤結皮的形成和外貌產生影響。

圖為生物土壤結皮

盡管這些地區大多生存條件惡劣，大多數動植物都難以定居生存，不過生物土壤結皮中的微生物和藻類有著極強的環境適應性，使它們能夠在地球上的極端地帶棲息生存。例如，它們對水分的要求很低，僅僅依靠少量的降雨、霧和露水就能維持生命。此外，在干燥環境下它們還能夠長時間暫停呼吸，一旦進入潮濕環境時，它們的代謝功能立即恢復運轉。

生物土壤結皮在生態環境中發揮著至關重要的生態作用。它們是植被稀少地區固定碳的重要來源。土壤中的藻類生物將大氣中的氮轉化為有機化合物，并傳送到周圍的土壤中。結皮表面粗糙的結殼還能減緩雨水徑流，增加了水滲入土壤的速度。在一點點零星降雨后，結皮的生物及其黏液就能夠吸收其體積10倍的水分，然后將水緩慢釋放到周圍土壤，這些都是支撐荒漠地區其他物種的生存的重要生命之源，也為人類對荒地的治理提供了極其有效的方法。